Реконструкция электроснабжения колхоза "Прогресс"
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
?.
Используя выражение, связывающее радиус защиты с высотой молниеотвода h, запишем равенство
10,7 = ,
которое преобразуем в квадратное уравнение:
1,6h2 -14,86h 27,82 = 0.
Решая уравнение, находим высоту молниеотвода
h ? 10,8 м.
Требуемая высота молниеотвода оказалась меньше высоты опоры.
Принимаем h = 13 м, добавив к опоре металлический штырь с h=1 м.
Радиус защиты этого молниеотвода на высоте hх = 4 м равен
rx2 = ;
rx2 = 11 м.
Необходимый радиус, найденный из рис. 4.2
rx2 = 7,6 м
оказывается меньше расчётного, следовательно, рассматриваемая точка попадает в зону защиты молниеотвода. Окончательно принимаем высоту стержневого молниеотвода h = 13 м.
Сопротивление растеканию тока грозового разряда:
Rр = ?R,
где R = 0,5 Ом сопротивление заземления при стационарном режиме;
?- импульсный коэффициент, который зависит от тока заземлителя и удельного сопротивления грунта (при ?=150 Омм ?= 0,8).
Тогда Rр = 0,80,5 = 0,4 Ом.
4.3 Расчёт заземляющего устройства подстанции
Для защиты обслуживающего персонала от опасных напряжений и присоединения средств защиты от грозовых разрядов выполняем одно общее заземляющее устройство.
Площадь подстанции составляет 5,5 х 5 = 27,5 м2. Принимаем к установке сетчатый заземлитель с размерами S = 5 х 4,5 м2, помимо внешнего замкнутого горизонтального контура состоящий из lБ = 3 продольных полос вдоль длинной стороны и lМ = 4 поперечных полос вдоль короткой стороны. К сетке присоединяем 12 вертикальных электродов длиной lв = 3м.
Верхний слой земли толщиной h1 = 2м состоит из грунта (глина полутвердая) с удельным сопротивлением ?1=60 Ом•м, сопротивление нижнего слоя земли ?2=30 Ом•м (суглинок пластичный). Принимаем глубину заложения горизонтальных заземлителей t = 0,8м.
Ток однофазного КЗ, стекающий с заземлителя, принимаем приблизительно I(1)кз ? 0,5• I(3)кз на шинах 10 кВ подстанции, т.е. I(1)кз ? 100 А.
Так как отношение ?1/?2 = 60/30 = 2, то при расчёте будем учитывать двухслойность земли.
Определим параметр эффективной площади заземлителя
4,7 м.
Находим отношение
0,8.
Так как найденное отношение 0,8 ? 0,5 , то безразмерный параметр А определяем по эмпирической формуле [5]:
А = 0,444 0,84 ;
А = 0,444 0,84 0,8 = - 0,228.
Суммарную длину всех элементов заземлителя определяем как:
L = nБlБ + nМlМ + nвlв .
Следовательно, суммарная длина элементов заземлителя составит
L = 35 + 44,5 + 123 = 69 м.
Эквивалентное удельное сопротивление грунта по формуле:
,
где ?, ? коэффициенты, численно равные при ?1> ?2 ? = 3,6 и ? = 0,1. Тогда
= 53,3 Ом.
Сопротивление сетчатого заземлителя в двухслойном грунте:
.
Тогда
= - 0,26 + 0,77 = 0,51 Ом.
Чтобы не предусматривать мер по предотвращению выноса опасных потенциалов за пределы подстанции, напряжение на заземляющем устройстве при стекании с него тока замыкания не должно превышать Uз.доп=5 кВ.
Проверяем действующее напряжение на заземляющем устройстве с учётом тока однофазного КЗ, стекающего с заземлителя:
;
Uз = 1000,51 = 51 В.
5. Организация эксплуатации электрооборудования
5.1 Обоснование и расчёт структуры электротехнической службы
Основная задача энергетического хозяйства электротехнической службы (ЭТС) - состоит в обеспечении бесперебойного электроснабжения предприятия, надёжной и экономичной работы электрооборудования.
Управление энергетическим хозяйством, в том числе ЭТС осуществляется главным энергетиком, подчинённым руководителю хозяйства. Функции главного энергетика обусловлены действующими Правилами технической эксплуатации электроустановок.
Чтобы определить к какой категории относится организационная структура управления энергохозяйством, необходимо найти сумму условных единиц (баллов), которые определяются в зависимости от годового потребления объектом электрической энергии, тепла и воды.
Годовое потребление тепла (Qг) определяется формулой:
, Гкал/год,
где Wг - годовое потребление электроэнергии (по данным табл. 1.2 дипломного проекта Wг = 217,7 тыс. кВтч);
Кэт. - энерготепловой коэффициент (принимаем Кэт.= 0,5 тыс. кВт/Гкал).
Следовательно,
Qг = 217,7/0,5 = 435,4 Гкал/год.
Количество воды, потреблённой объектом за год:
Дг = кпQг,
где кп = 0,85 м3/Гкал коэффициент, учитывающий объём воды, расходуемый на единицу тепловой энергии.
Имеем годовой расход воды
Дг = 0,85435,4 = 370 м3/год.
Расчёт суммы единиц (баллов) для определения категории энергослужбы предприятия выполнен в таблице 5.1.
Таблица 5.1